Электромагнитный измельчитель
Полезная модель относится к устройствам тонкого и сверхтонкого измельчения различных материалов и может быть использована для измельчения разнопрочностных компонентов в различных отраслях промышленности.
Электромагнитный измельчитель содержит емкость с крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки, регулируемую токовую обмотку управления, установленный с возможностью вращения в плоскости, параллельной крышке емкости в нижней ее части диск из ферромагнитного материала, соединенный с валом электродвигателя, расположенные внутри емкости и выполненные из ферромагнитного материала измельчающие элементы, при этом на диске концентрично оси емкости закреплены цилиндрические сетки из неферромагнитного материала, разделяющие емкость на три зоны обработки продукта: центральную (вдоль оси), периферийную и разгрузочную, загрузочный патрубок расположен в центре крышки, стенки емкости выполнены из немагнитного материала, измельчающие элементы имеют форму шариков во всех зонах обработки, кроме центральной, уменьшаются по ходу движения продукта, при этом размеры измельчающих элементов больше размеров отверстий в цилиндрических сетках. Для повышения эффективности разрушения частиц измельчаемого материала, снижения энергетических затрат на проведение процесса измельчения, осуществления в одном устройстве процессов помола и домола устройство дополнительно содержит второй выполненный из ферромагнитного материала диск, вторую регулируемую токовую обмотку управления, загрузочный бункер, питающий шнек и кольцевые отражатели измельчающих элементов из неферромагнитного материала, при этом второй диск закреплен на крышке с возможностью перемещения вдоль оси емкости и имеет центральное отверстие для питающего шнека, на обращенных друг другу основаниях дисков симметрично выполнены кольцевые пазы для регулируемых токовых обмоток управления, загрузочный бункер непосредственно соединен с загрузочным патрубком емкости, питающий шнек расположен в загрузочном патрубке и закреплен на первом диске и стенке загрузочного бункера, кольцевые отражатели установлены на втором диске, причем измельчающие элементы в центральной зоне обработки продукта имеют цилиндрическую форму, разгрузочный патрубок расположен на боковой поверхности емкости, а крышка емкости выполнена из неферромагнитного материала. Обращенные друг другу поверхности оснований дисков имеют рельеф в виде чередующихся углублений и выступов, выполненных в виде лучей, расходящихся от оси емкости.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где схематично изображен электромагнитный измельчитель в рабочем положении.
Полезная модель относится к устройствам тонкого и сверхтонкого измельчения различных материалов и может быть использована для измельчения разнопрочностных компонентов в различных отраслях промышленности.
Известен электромагнитный измельчитель, содержащий емкость для размещения обрабатываемого продукта с загрузочным и разгрузочным патрубками, расположенные в емкости ферромагнитные измельчающие элементы в форме шариков, токовые обмотки управления. В емкости размещены два диска из ферромагнитного материала, верхний соединен с валом электродвигателя, а нижний установлен с возможностью вертикального перемещения, при этом расстояние между дисками не превышает пяти диаметров измельчающих элементов, на обращенных друг другу основаниях дисков симметрично выполнены кольцевые пазы для токовых обмоток управления, стенки емкости выполнены из немагнитного материала, разгрузочный и разгрузочный патрубки расположены диаметрально противоположно в средней части емкости, а токовые обмотки управления соединены с системой автоматического управления для импульсного питания с заданной частотой и силой посыла импульса [1].
Недостатками этого устройства является невозможность проведения многостадийного измельчения в одном устройстве, отсутствие классификации продукта в устройстве, неравномерность гранулометрического состава получаемого продукта, невозможность проведения процесса измельчения дополнительным видом воздействия на продукт - резанием.
Известен также электромагнитный измельчитель, содержащий емкость с крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки, регулируемую токовую обмотку управления, расположенные внутри емкости и выполненные в форме шариков из ферромагнитного материала измельчающие элементы. В крышке емкости с внутренней стороны выполнен кольцевой паз для регулируемой токовой обмотки управления, в нижней части емкости установлен с возможностью вращения в горизонтальной плоскости диск из ферромагнитного материала чашеобразной формы с отверстиями для прохождения обрабатываемого продукта, вогнутой поверхностью обращенный к крышке, на диске концентрично оси емкости закреплены цилиндрические сетки из неферромагнитного материала, разделяющие емкость на зоны обработки продукта, диаметры шариков измельчающих элементов уменьшаются по ходу движения продукта и выполнены больше диаметров отверстий в диске и сетках, при этом диск и крышка выполнены из ферромагнитного, а стенки емкости выполнены из немагнитного материала, загрузочный патрубок расположен в центре крышки емкости [2].
Недостатком этого электромагнитного измельчителя является значительные затраты энергии и невысокая эффективность разрушения части измельчаемого материала из-за невозможности проведения процесса измельчения дополнительным видом воздействия на продукт - резанием.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении эффективности разрушения частиц измельчаемого материала, снижении энергетических затрат на проведение процесса измельчения за счет включения наиболее эффективного способа воздействия вязких и пластичных материалов - резания, осуществления в одном устройстве процессов помола и домола.
Для решения этой задачи в отличие от известного электромагнитного измельчителя, содержащего емкость с крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки, регулируемую токовую обмотку управления, установленный с возможностью вращения в плоскости параллельной крышке емкости в нижней ее части диск из ферромагнитного материала, соединенный с валом электродвигателя, расположенные внутри емкости и выполненные из ферромагнитного материала измельчающие элементы, при этом на диске концентрично оси емкости закреплены цилиндрические сетки из неферромагнитного материала, разделяющие емкость на зоны обработки продукта: центральную (вдоль оси), периферийную и разгрузочную, загрузочный патрубок расположен в центре крышки, стенки емкости выполнены из немагнитного материала, измельчающие элементы имеют форму шариков во всех зонах обработки, кроме центральной и уменьшаются по ходу движения продукта, при этом размеры измельчающих элементов больше размеров отверстий в цилиндрических сетках, в заявляемом техническом решении устройство дополнительно содержит второй выполненный из ферромагнитного материала диск, вторую регулируемую токовую обмотку управления, загрузочный бункер, питающий шнек и кольцевые отражатели измельчающих элементов из неферромагнитного материала, при этом второй диск закреплен на крышке с возможностью перемещения вдоль оси емкости и имеет центральное отверстие для питающего шнека, на обращенных друг другу основаниях дисков симметрично выполнены кольцевые пазы для регулируемых токовых обмоток управления, загрузочный бункер непосредственно соединен с загрузочным патрубком емкости, питающий шнек расположен в загрузочном патрубке и закреплен на первом диске и стенке загрузочного бункера, кольцевые отражатели закреплены на втором диске, причем измельчающие элементы в центральной зоне обработки продукта имеют цилиндрическую форму, разгрузочный патрубок расположен на боковой поверхности емкости, а крышка емкости выполнена из неферромагнитного материала. Обращенные друг другу поверхности оснований дисков имеют рельеф в виде чередующихся углублений и выступов, выполненных в виде лучей, расходящихся от оси емкости.
Сущность заявляемого технического решения поясняется на фиг.1, где схематично изображен электромагнитный измельчитель в рабочем положении.
Электромагнитный измельчитель содержит емкость 1 для размещения обрабатываемого продукта с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, расположенные внутри емкости измельчающие ферромагнитные элементы, выполненные в форме цилиндров 4 и в форме шариков 5, диск 6 из ферромагнитного материала, соединенный с электродвигателем, регулируемым преобразователем частоты вращения (на чертеже не показан), на диске 6 установлены по концентрическим окружностям цилиндрические сетки 7 и 8 с отверстиями 9 и 10, разделяющие емкость на зоны обработки продукта I (центральная), II (периферийная), III (разгрузочная). Также в емкости 1 установлен диск 11 из ферромагнитного материала, закрепленный на крышке 12 из неферромагнитного материала, установленный с возможность перемещения в направлении оси емкости 1. Диск из ферромагнитного материала 6 имеет кольцевой паз 13 для размещения регулируемой токовой обмотки управления 14, диск из ферромагнитного материала 11 имеет кольцевой паз 15 для размещения второй регулируемой токовой обмотки управления 16. В загрузочном патрубке 2 расположен питающий шнек 17. Емкость 1 непосредственно соединена с загрузочным бункером 18. На диске 11 по концентрическим окружностям установлены из неферромагнитного материала кольцевые отражатели 19 ферромагнитных измельчающих элементов. Питающий шнек 17 закреплен на диске 6 и стенке загрузочного бункера 18.
Устройство работает следующим образом: продукт поступает в загрузочный контейнер 18, приводится во вращение диск 6, одновременно подается питание на регулируемые токовые обмотки управления 14 и 16. Под действием электромагнитных сил ферромагнитные элементы 4 и 5 выстраиваются в структурные построения. При вращении подвижного диска 6 приводится во вращение питающий шнек 17. Поступающий в загрузочный бункер 18 продукт перемещается через загрузочный патрубок 2 в центральную зону обработки продукта емкости 1. Вращение диска 6 относительно поверхности диска 11 приводит к разрушению структурных построений из ферромагнитных измельчающих элементов 4 и 5. При этом разрушенные структурные построения под действие магнитного поля мгновенно выстраиваются в новые построения и при этом обрабатываемый продукт подвергается воздействию в виде ударно - истирающих нагрузок со стороны ферромагнитных измельчающих элементов 5 и ударно - истирающих нагрузок и резания со стороны ферромагнитных измельчающих элементов 4. Продукт, подвергшийся помолу в центральной зоне I проходит сквозь отверстия 9 в цилиндрической сетке 7 и попадает в периферийную зону II, где подвергается домолу, при этом тонкость помола возрастает и продукт проходит сквозь отверстия 10 в цилиндрической сетке 8 и попадает в разгрузочную зону III, откуда попадает в разгрузочный патрубок 3.
Применение источника постоянного тока с регулированием величины силы тока позволяет регулировать силы взаимодействия между ферромагнитными измельчающими элементами, что позволяет воздействовать на продукт с заданной и регулируемой нагрузкой.
Крепление второго диска на крышке и установка его с возможностью перемещения по направлению оси емкости позволяет поддерживать заданный коэффициент заполнения рабочего объема ферромагнитными измельчающими элементами, что позволяет поддерживать оптимальные параметры работы устройства.
Выполнение измельчающих ферромагнитных элементов в центральной зоне обработки продукта цилиндрической формы позволяет ввести дополнительный способ измельчения - резание, что позволяет проводить более эффективную обработку вязких и пластичных материалов (в соответствии с теорией помола).
Уменьшение размеров ферромагнитных измельчающих элементов по ходу движения продукта, позволяет проводить в одном устройстве процессы помола и домола, что способствует получению продукта заданного гранулометрического состава в узком диапазоне дисперсности без лишних затрат энергии.
Выполнение цилиндрических сеток с отверстиями, размеры которых меньше, чем размеры ферромагнитных измельчающих элементов, позволяет проводить также процесс классификации обрабатываемого продукта и получать его с гарантированным гранулометрическим составом.
Введение второй регулируемой токовой обмотки управления и установка ее в пазу второго диска обеспечивает более качественное промагничивание ферромагнитных измельчающих элементов по всему объему емкости, что повышает надежность и интенсивность воздействия на продукт.
Введение в устройство питающего шнека и расположение его в загрузочном патрубке емкости позволяет проводить равномерную подачу продукта в зоны обработки и исключает образование зон застоя при загрузке устройства.
Вертикальное расположение рабочих органов устройства позволяет обработанному продукту выходить из устройства без применения дополнительных элементов под действием собственного веса.
Выполнение обращенных друг другу поверхностей оснований дисков в виде чередующихся углублений и выступов, образующих лучи, расходящиеся от оси емкости исключает проскальзывание ферромагнитных элементов по рабочим поверхностям, что обеспечивает надежное разрушение образующихся структурных построений измельчающих элементов.
Все вышеперечисленные факторы способствуют интенсификации процесса измельчения, получению более тонкого помола продукта с заданной степенью дисперсности и экономии энергии на проведение процесса измельчения за счет проведения процессов помола, домола, а также классификации в одном устройстве.
Литература
1. RU 2045195 C1 Электромагнитный измельчитель. Опубл. 1995.10.10.
2. RU 771 U1 Электромагнитный измельчитель. Опубл. 1995.09.16.
1. Электромагнитный измельчитель, содержащий емкость с крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки, регулируемую токовую обмотку управления, установленный с возможностью вращения в плоскости, параллельной крышке емкости в нижней ее части диск из ферромагнитного материала, соединенный с валом электродвигателя, расположенные внутри емкости и выполненные из ферромагнитного материала измельчающие элементы, при этом на диске концентрично оси емкости закреплены цилиндрические сетки из неферромагнитного материала, разделяющие емкость на три зоны обработки продукта: центральную (вдоль оси), периферийную и разгрузочную, загрузочный патрубок расположен в центре крышки, стенки емкости выполнены из немагнитного материала, измельчающие элементы имеют форму шариков во всех зонах обработки, кроме центральной, уменьшаются по ходу движения продукта, при этом размеры измельчающих элементов больше размеров отверстий в цилиндрических сетках, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй выполненный из ферромагнитного материала диск, вторую регулируемую токовую обмотку управления, загрузочный бункер, питающий шнек и кольцевые отражатели измельчающих элементов из неферромагнитного материала, при этом второй диск закреплен на крышке с возможностью перемещения вдоль оси и имеет центральное отверстие для питающего шнека, на обращенных друг другу основаниях дисков симметрично выполнены кольцевые пазы для регулируемых токовых обмоток управления, загрузочный бункер непосредственно соединен с загрузочным патрубком емкости, питающий шнек расположен в загрузочном патрубке и закреплен на первом диске и стенке загрузочного бункера, кольцевые отражатели установлены на втором диске, причем измельчающие элементы в центральной зоне обработки имеют цилиндрическую форму, разгрузочный патрубок расположен на боковой поверхности емкости, а крышка емкости выполнена из неферромагнитного материала.
2. Электромагнитный измельчитель, отличающийся тем, что обращенные друг другу поверхности оснований дисков имеют рельеф в виде чередующихся углублений и выступов, выполненных в виде лучей, расходящихся от оси емкости.
